JP2003121986A - Device and method for mask correction - Google Patents

Device and method for mask correction

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JP2003121986A
JP2003121986A JP2001313807A JP2001313807A JP2003121986A JP 2003121986 A JP2003121986 A JP 2003121986A JP 2001313807 A JP2001313807 A JP 2001313807A JP 2001313807 A JP2001313807 A JP 2001313807A JP 2003121986 A JP2003121986 A JP 2003121986A
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JP
Japan
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defect
mask
repairing
ion beam
focused ion
Prior art date
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Application number
JP2001313807A
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Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Oba
宣幸 大場
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method for mask correction which can quantitatively measure the shape of a defect formed on a photomask and correct the defect according to the defect shape. SOLUTION: This mask correcting device corrects the defect by irradiating the mask with a particle beam and can correct the mask without leaving any uncorrected part nor damaging a transparent substrate by irradiating the mask with the particle beam according to the shape of the defect.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体回路の製造
に用いられるフォトマスクの欠陥修正工程において、マ
スクの修正に用いるマスク修正装置及びマスク修正方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mask repairing apparatus and a mask repairing method used for repairing a mask in a defect repairing process of a photomask used for manufacturing a semiconductor circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体LSI回路等の微細回路パターン
の形成に用いられるフォトマスクの製造工程において発
生する欠陥は黒系欠陥及び白系欠陥の二種類に大別され
る。図5に欠陥を模式的に示した概略図を示す。図5
(a)、(b)は黒系欠陥の概略図であり、図5
(c)、(d)は白系欠陥の概略図である。黒系欠陥
は、正常なパターン以外の部分に不要な遮光膜や異物な
どが残っているような残留欠陥である。また、白系欠陥
とは正常なパターンの一部分が欠けたり、抜けたりして
いるような欠損欠陥である。透過光で観察すれば、黒系
欠陥は遮光されて黒く見え、白系欠陥は透過して見え
る。
2. Description of the Related Art Defects that occur in the manufacturing process of a photomask used for forming a fine circuit pattern such as a semiconductor LSI circuit are roughly classified into black defects and white defects. FIG. 5 shows a schematic diagram schematically showing defects. Figure 5
5A and 5B are schematic diagrams of black defects.
(C), (d) is a schematic diagram of a white defect. The black defect is a residual defect in which unnecessary light-shielding film, foreign matter, and the like remain in a portion other than the normal pattern. The white defect is a defect defect in which a part of a normal pattern is missing or missing. When observed with transmitted light, black defects are blocked and appear black, and white defects appear transparent.

【0003】欠陥の大きさやパターンとの相対位置にも
よるが、フォトマスク上の欠陥はフォトマスク上の回路
パターンを転写して形成される半導体回路において致命
的な特性不良となりうる。したがって、高品質の半導体
回路を作製するためには、フォトマスク上の欠陥を可能
な限り修正することが重要になる。すなわち、LSIの
高集積化が進む中で、微細な回路パターンを修正し、欠
陥がほとんど残らないフォトマスクパターンを形成する
技術が望まれている。しかし、実際のフォトマスク製造
プロセスにおいて、最初から欠陥のないマスクを製造す
ることは極めて困難であり、それでは歩留まりが著しく
低下してしまう。よって、フォトマスク作製後検査を行
い、欠陥の修正を行っている。
Depending on the size of the defect and the relative position to the pattern, the defect on the photomask can cause a fatal characteristic defect in the semiconductor circuit formed by transferring the circuit pattern on the photomask. Therefore, in order to manufacture a high quality semiconductor circuit, it is important to repair defects on the photomask as much as possible. That is, as the integration density of LSIs increases, a technique for correcting a fine circuit pattern and forming a photomask pattern with almost no defects is desired. However, in an actual photomask manufacturing process, it is extremely difficult to manufacture a defect-free mask from the beginning, which causes a significant decrease in yield. Therefore, the inspection is performed after the photomask is manufactured, and the defect is corrected.

【0004】特に、LSIの高集積化が進み、露光する
光の位相シフトを利用することにより、短波長の光を露
光することなく解像性の高いパターンをウエハー上に転
写することができる位相シフトマスクが用いられ始めて
いる。半導体回路の微細化が進み、微細なパターンが形
成されたフォトマスクに欠陥が存在する場合、十分に修
正することが困難な場合が多い。
In particular, as the degree of integration of LSIs has increased, the phase shift of light for exposure can be used to transfer a pattern with high resolution onto a wafer without exposing light of short wavelength. Shift masks are beginning to be used. When the semiconductor circuit is miniaturized and a photomask on which a fine pattern is formed has a defect, it is often difficult to sufficiently repair the photomask.

【0005】上記のような微細なパターンが形成された
フォトマスク上に存在する欠陥を修正する様々なマスク
修正装置及びその方法が開示されている。マスクの欠陥
修正作業には専用の修正装置が用いられているが、黒系
欠陥と白系欠陥とは修正方法が異なり、装置を使い分け
る場合が多い。例えば、図6(a)及び(b)のような
黒系欠陥の修正には、欠陥にレーザービームを照射して
欠陥を蒸発させることにより除去できる。しかし、レー
ザー照射による修正は欠陥のサイズと修正に用いるレー
ザー光の波長との関係から、高い精度で修正を行うこと
ができない場合もある。よって、パターンの微細化に伴
い高い精度で修正する必要がある場合、集束イオンビー
ム(FIB)修正装置によるガスアシストエッチング
(GAE)技術を用いて修正を行っている。これは、修
正部に腐食性のガスを吹きつけながら欠陥にFIBを照
射することにより黒系欠陥をエッチングする技術であ
る。更に、欠陥に照射されたFIBが透明基板を傷めな
いように、パターン形成に使用されるCr及び透明基板
を構成するSiの二次イオンを検出することによりFI
Bの深さ方向への照射条件を決める終点検出機能も搭載
されている。また、図5(c)及び(d)のような白系
欠陥の修正にもFIB修正装置が用いられ、カーボンか
らなる遮光膜を集束イオンビームの照射によるアシスト
作用で選択的に体積させることにより、欠陥分が修復さ
れる。
Various mask repairing devices and methods for repairing defects existing on a photomask having a fine pattern as described above have been disclosed. A dedicated repair device is used for mask defect repair work, but the repair method is different for black-based defects and white-based defects, and in many cases the devices are used separately. For example, to repair a black defect as shown in FIGS. 6A and 6B, the defect can be removed by irradiating the defect with a laser beam to evaporate the defect. However, the repair by laser irradiation may not be able to be repaired with high accuracy in some cases due to the relationship between the size of the defect and the wavelength of the laser beam used for repair. Therefore, when it is necessary to correct the pattern with high precision as the pattern becomes finer, the correction is performed using the gas assisted etching (GAE) technique by the focused ion beam (FIB) correction device. This is a technique for etching black defects by irradiating the defects with FIB while spraying a corrosive gas on the repaired portion. Further, in order to prevent the FIB irradiated on the defect from damaging the transparent substrate, the secondary ions of Cr used for pattern formation and Si constituting the transparent substrate are detected.
It also has an end point detection function that determines the irradiation conditions in the depth direction of B. Further, the FIB repair device is also used to repair the white defects as shown in FIGS. 5C and 5D, and the light-shielding film made of carbon is selectively volumed by the assisting action of the irradiation of the focused ion beam. The defect is repaired.

【0006】一方、フォトマスク上に形成されてしまう
欠陥を修正する手段については、これまで様々な手段が
提案されている。例えば、特開平6−148870号公
報に開示されているように、位相シフトマスク層を有す
るフォトマスクの突起状の欠陥分を、先端が尖った微細
プローブで欠陥を引っかいて物理的に欠陥修正する欠陥
修正方法も知られている。しかし、凸欠陥以外の形状を
有する欠陥を取り除くことが出来ない上に、プローブを
損傷する場合もある。さらに、欠陥を十分に除去できな
い場合もある。
On the other hand, various means have been proposed as means for correcting defects formed on the photomask. For example, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-148870, the protrusion defect of a photomask having a phase shift mask layer is physically corrected by scratching the defect with a fine probe having a sharp tip. Defect repair methods are also known. However, the defect having a shape other than the convex defect cannot be removed, and the probe may be damaged in some cases. In addition, the defects may not be removed sufficiently.

【0007】また、非接触により欠陥を修正する方法と
して、特開平2000−347384号公報に開示され
ているように、フォトマスクの欠陥を修正するために、
集束イオンビーム修正装置に露光転写性を判断するため
の方法を設けた集束イオンビーム修正装置及び欠陥評価
方法が知られている。詳しくは、欠陥を含むフォトマス
クを使用し、パターンの転写先であるウエハーなど該パ
ターンが転写された場合の該ウエハー上へのフォトマス
クの露光転写性を定量的に評価する光強度シミュレーシ
ョン手段を備え、この露光転写性のシミュレーション結
果に基づいて欠陥に集束イオンビームを照射する修正装
置が開示されている。この場合、フォトマスクの修正
後、再度光強度分布をシミュレーションすることにより
欠陥を再評価し、再度欠陥の修正を行っている。露光す
る光の波長により欠陥形状などの誤差が大きくなる場合
もあり、直接欠陥を評価しないので、実際の欠陥形状を
高い精度で確認できない場合もあり、十分に欠陥の修正
を行うことが出来ない場合がある。特に、微細な回路に
おける欠陥を修正するにあたり、露光による光強度分布
に基づいて修正すると、実際の欠陥の形状などとシミュ
レーション結果の誤差が大きくなる場合もある。
As a method of repairing defects by non-contact, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-347384, in order to repair defects in a photomask,
There is known a focused ion beam repairing apparatus and a defect evaluation method in which a focused ion beam repairing apparatus is provided with a method for judging exposure transferability. Specifically, using a photomask containing defects, a light intensity simulation means for quantitatively evaluating the exposure transferability of the photomask onto the wafer when the pattern is transferred such as a wafer to which the pattern is transferred. There is disclosed a repairing device for irradiating a defect with a focused ion beam based on the result of the exposure and transfer property simulation. In this case, after the photomask is repaired, the light intensity distribution is simulated again to re-evaluate the defect and repair the defect again. Errors such as defect shape may increase depending on the wavelength of the light to be exposed, and since the defect is not directly evaluated, the actual defect shape may not be confirmed with high accuracy, and the defect cannot be corrected sufficiently. There are cases. In particular, when a defect in a fine circuit is corrected based on the light intensity distribution due to exposure, the error between the actual defect shape and the simulation result may become large.

【0008】また、特開平2000−330261号公
報に開示されているように、フォトマスクの欠陥の修正
をするために、レーザー修正装置に露光転写性を判断す
るための方法を設けた修正装置が知られている。特開平
2000−347384号公報と同じ露光転写性を用い
て欠陥の形状を検出しているが、微細な回路上に形成さ
れた欠陥を修正する場合、欠陥を修正するのにレーザー
光の波長を十分な短波長にすることが出来ない場合があ
り、十分な精度を有する修正を行うことができない場合
がある。
Further, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-330261, there is a repair device provided with a method for judging exposure transferability in a laser repair device for repairing a defect of a photomask. Are known. Although the shape of a defect is detected by using the same exposure transfer property as in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-347384, when a defect formed on a fine circuit is to be corrected, the wavelength of laser light is used to correct the defect. It may not be possible to make the wavelength sufficiently short, and it may not be possible to perform correction with sufficient accuracy.

【0009】更に、特開平9−257445号公報に開
示されているように、FIB修正装置において、パルス
化されたイオンビームを利用して凸欠陥の高さを測定
し、フォトマスク欠陥修正を行う修正方法も知られてい
るが、欠陥の形状を測定する方法を述べるに止まり、特
に、欠陥の修正途中で逐次欠陥の三次元形状を計測しな
がら修正を行う方法については言及していない。
Further, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-257445, in a FIB repairing apparatus, the height of a bump defect is measured by using a pulsed ion beam, and a photomask defect is repaired. Although a repairing method is also known, only a method for measuring the shape of a defect is described, and in particular, a method for repairing while sequentially measuring the three-dimensional shape of a defect during the repair of the defect is not mentioned.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】加速するLSIの回路
パターンの微細化を実現するため,フォトマスクのパタ
ーンに形成された微小な欠陥を修正する技術が望まれて
いる。特に、ハーフトーン型位相シフトマスク及びレベ
ンソン型位相シフトマスクのように位相をシフトさせる
ことにより微細なパターンを転写することが出来るフォ
トマスクでは、確実に微小な欠陥を修正することによ
り、微細な回路パターンを歩留まり良く作成することが
重要である。
In order to realize the miniaturization of the accelerating LSI circuit pattern, there is a demand for a technique for correcting minute defects formed in the photomask pattern. In particular, in a photomask capable of transferring a fine pattern by shifting the phase, such as a halftone type phase shift mask and a Levenson type phase shift mask, it is possible to surely correct a minute defect to make a fine circuit. It is important to create patterns with good yield.

【0011】図6、図7に具体的な欠陥の例を示す。図
6はハーフトーン型位相シフトマスクで発生する欠陥の
例である。ハーフトーン型位相シフトマスクは、透明基
板111上にハーフトーンシフター層112が形成され
る。透明基板111は、例えば、光透過性を有するSi
が使用される。図6は、ハーフトーンシフター層1
12の間の透明基板111の露出した面114にハーフ
トーンシフター層112を形成する際に付着した黒系欠
陥であるハーフトーン欠陥113が形成された例を示し
ている。黒系欠陥に限らず、ハーフトーンシフター層1
12の一部が欠損した白系欠陥が形成される場合もあ
る。
6 and 7 show specific examples of defects. FIG. 6 shows an example of a defect generated in the halftone phase shift mask. In the halftone type phase shift mask, the halftone shifter layer 112 is formed on the transparent substrate 111. The transparent substrate 111 is, for example, a light-transmissive Si.
O 2 is used. FIG. 6 shows a halftone shifter layer 1
An example in which a halftone defect 113, which is a black defect attached when the halftone shifter layer 112 is formed, is formed on the exposed surface 114 of the transparent substrate 111 between the two. Not limited to black defects, halftone shifter layer 1
A white defect in which a part of 12 is missing may be formed.

【0012】ハーフトーン型位相シフトマスで生じた欠
陥113にFIBを照射しGAEにより修正を行う場
合、ハーフトーンシフター層112を形成する成分元素
は光の一部を透過させる半透過性を有する。よって、C
rによりシフター層を構成したバイナリーマスクと異な
り、Crと透明基板に含まれるSiの二次イオンを用い
ることにより、エッチング時の終点を検出することがで
きない。よって、欠陥113をGAEにより修正する際
に修正残り或いはマスクを構成する透明基板111への
集束イオンビームの照射が過剰となり、透明基板を傷め
てしまう場合がある。
When the defect 113 generated by the halftone type phase shift mass is irradiated with FIB and repaired by GAE, the component elements forming the halftone shifter layer 112 have a semi-transmissive property for transmitting a part of light. Therefore, C
Unlike the binary mask in which the shifter layer is formed by r, the end point during etching cannot be detected by using the secondary ions of Cr and Si contained in the transparent substrate. Therefore, when the defect 113 is repaired by GAE, there is a case where uncorrected residue or excessive irradiation of the focused ion beam on the transparent substrate 111 that constitutes the mask may damage the transparent substrate.

【0013】更に、実際に修正を行うべきマスクではな
く評価マスクを用いて集束イオンビームの照射量及び照
射時間などの修正条件を最適化しているため、実際に修
正されるべき欠陥の形状、或いは欠陥を構成する材料に
基づいて照射する集束イオンビームの照射条件などが最
適化されず、欠陥の修正が十分に行われない場合や、集
束イオンビームの照射の過剰により、マスクを構成する
透明基板に損傷を与える場合もある。
Further, since the correction conditions such as the irradiation amount and irradiation time of the focused ion beam are optimized by using the evaluation mask instead of the mask to be actually repaired, the shape of the defect to be actually repaired, or The transparent substrate that forms the mask when the irradiation conditions of the focused ion beam that is irradiated based on the material that constitutes the defect are not optimized and the defect is not sufficiently corrected, or because the focused ion beam is excessively irradiated. It may damage the.

【0014】また、図7にレベンソン型位相シフトマス
クで発生する欠陥の例を示す。レベンソン型位相シフト
マスクは、例えば、透明基板121をSiOで形成
し、その上に遮光膜122をCrなどの光透過性の低い
材質で形成する。遮光膜122の間に露出した透明基板
121の表面を除去し、溝部124を形成することによ
り位相シフターが形成される。図7には溝部124に不
要な透明突起状欠陥123が形成された場合を示してい
る。透明突起状欠陥123の修正を行う場合、透明基板
121と透明突起状欠陥123の成分元素が同じSiO
である場合、二次イオンを用いた終点検出が不可能で
あり、突起状欠陥123の高さを精度良く検出すること
が困難であり、ハーフトーン型位相シフトマスクと同様
に集束イオンビームの照射が過剰になされることによる
透明基板121の損傷が生じる場合がある。
Further, FIG. 7 shows an example of a defect generated in the Levenson type phase shift mask. In the Levenson-type phase shift mask, for example, the transparent substrate 121 is formed of SiO 2 , and the light shielding film 122 is formed thereon with a material having low light transmittance such as Cr. A phase shifter is formed by removing the surface of the transparent substrate 121 exposed between the light shielding films 122 and forming the grooves 124. FIG. 7 shows a case where an unnecessary transparent protrusion defect 123 is formed in the groove portion 124. When the transparent protrusion-like defect 123 is repaired, the transparent substrate 121 and the transparent protrusion-like defect 123 have the same constituent elements.
In the case of 2, it is impossible to detect the end point using the secondary ions, and it is difficult to detect the height of the protrusion defect 123 with high accuracy, and the focused ion beam of the focused ion beam is generated similarly to the halftone type phase shift mask. The transparent substrate 121 may be damaged due to excessive irradiation.

【0015】このように、ハーフトーン型位相シフトマ
スクとレベンソン型位相シフトマスクの二つのマスクに
関する修正時の課題を挙げたが、従来のFIB修正方法
では、欠陥厚が不均一な欠陥に関しても均一修正を行う
ため、欠陥形状に基づいて集束イオンビームが照射され
ておらず、欠陥形状によっては修正残り或いは透明基板
への照射損傷が発生する場合もある。
As described above, the problems at the time of repairing the two masks of the halftone type phase shift mask and the Levenson type phase shift mask have been mentioned. However, in the conventional FIB repairing method, even if the defect thickness is not uniform, it is uniform. Since the correction is performed, the focused ion beam is not irradiated based on the defect shape, and depending on the defect shape, an uncorrected portion or irradiation damage to the transparent substrate may occur.

【0016】よって、本発明は上記の問題点を鑑みてな
されたものであり、マスクに形成された欠陥形状を定量
的に観察し、欠陥形状に基づいて欠陥を修正することが
出来るマスク修正装置及びマスク修正方法を提供するこ
とを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and a mask repairing device capable of quantitatively observing a defect shape formed on a mask and repairing the defect based on the defect shape. Another object of the present invention is to provide a mask correction method.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明のマスク修正装置
は、マスクに集束イオンビームを照射することにより欠
陥を修正するマスク修正装置であって、欠陥の三次元形
状を検出する欠陥形状検出手段と、該欠陥の三次元形状
のデータを該欠陥の修正量に変換する欠陥修正量変換手
段を備え、該修正量に基づいて集束イオンビームを照射
することを特徴とする。マスク上に存在する欠陥を検出
するための欠陥形状検出手段により、欠陥の三次元形状
を検出し、そのデータに基づいて集束イオンビームの照
射条件を変更することにより、欠陥を精度良く修正する
ことが出来る。
A mask repairing device of the present invention is a mask repairing device for repairing a defect by irradiating a mask with a focused ion beam, and a defect shape detecting means for detecting a three-dimensional shape of the defect. And defect correction amount conversion means for converting the three-dimensional shape data of the defect into the correction amount of the defect, and irradiating the focused ion beam based on the correction amount. The defect shape detecting means for detecting the defect existing on the mask detects the three-dimensional shape of the defect, and the irradiation condition of the focused ion beam is changed based on the data to accurately correct the defect. Can be done.

【0018】本発明のマスク修正装置は、欠陥形状検出
手段と欠陥の形状に関するデータを変換する欠陥修正量
変換手段を備えており、欠陥の形状に基づいて集束イオ
ンビームの照射条件を変更することが出来る。このと
き、集束イオンビームを照射することにより精度の高い
修正を行うことができる。さらに欠陥の厚みが不均一な
欠陥についても均一な修正を行うことができ、欠陥形状
によって修正残り、或いは透明基板への照射損傷を抑え
ることも出来る。
The mask repairing apparatus of the present invention comprises defect shape detecting means and defect repairing amount converting means for converting data relating to the shape of the defect, and changes the irradiation condition of the focused ion beam based on the shape of the defect. Can be done. At this time, it is possible to perform highly accurate correction by irradiating the focused ion beam. Further, it is possible to uniformly repair a defect having a non-uniform defect thickness, and it is possible to suppress uncorrected defects or irradiation damage to the transparent substrate depending on the defect shape.

【0019】更に、本発明のマスク修正方法によれば、
欠陥の三次元形状を検出しながら、そのデータに基づい
て欠陥の修正量を算出し、修正量に基づいて集束イオン
ビームの照射条件を変更することにより、欠陥残りがな
く高い精度でマスクの修正を行うことができる。
Further, according to the mask correction method of the present invention,
While detecting the three-dimensional shape of the defect, the defect correction amount is calculated based on the data, and the focused ion beam irradiation conditions are changed based on the correction amount, so there is no defect remaining and the mask is corrected with high accuracy. It can be performed.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
のマスク修正装置及びマスク修正方法について詳細に説
明する。図1は、集束イオンビームとして集束イオンビ
ームを用いた場合のマスク修正装置の構成を示した構成
ブロック図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The mask repairing apparatus and mask repairing method of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration block diagram showing a configuration of a mask correction device when a focused ion beam is used as the focused ion beam.

【0021】先ず、真空チャンバー1内にFIBイオン
源5、イオン偏向系6、二次イオン検出器4、及びマス
ク制御ステージ2が配設されている。マスク制御ステー
ジ2上には、フォトマスク3が装着される。
First, the FIB ion source 5, the ion deflection system 6, the secondary ion detector 4, and the mask control stage 2 are arranged in the vacuum chamber 1. The photomask 3 is mounted on the mask control stage 2.

【0022】フォトマスク3を構成する基板には、光透
過性を有する材料が用いられ、例えば無機材料を基板と
して用いた場合、ソーダライムガラス、石英ガラスなど
を用いることが出来る。また、無機材料に限らず、有機
材料であるポリエステルを用いてフォトマスクを形成す
ることも出来る。特に、微細なパターンを有するフォト
マスクの場合は温度に熱膨張係数が小さいソーダライム
ガラス、石英ガラスなどを用いることが好ましい。更
に、ソーダライムガラス、石英ガラスは湿度の変化によ
る寸法の変化がほとんどないので微細なパターンを形成
するフォトマスクには特に好ましい材料である。ソーダ
ガラスを基板の材料に使用し、シフター層として銀塩ゼ
ラチン乳剤を用いた場合には、欠陥を抑えて微細なパタ
ーンを形成することが困難であるので、特に本実施形態
によるマスク修正装置によるマスクの修正が適用であ
る。また、ソーダガラス又は石英ガラス基板上にクロム
被膜をパターンニングしたフォトマスクを使用すること
も出来る。クロム被膜により遮光膜を形成した場合、機
械的強度が優れており、連続露光を行ってもマスクに熱
が溜まりにくく、更に退行性がなく安定しているので長
時間の使用に耐えることが出来、信頼性が高い。特に、
石英ガラスを基板の材料に使用した場合、短波長露光に
も使用することができるうえ、寸法の安定性も高いフォ
トマスクを形成することができる。
A material having a light-transmitting property is used for the substrate constituting the photomask 3. For example, when an inorganic material is used as the substrate, soda lime glass, quartz glass or the like can be used. Further, the photomask can be formed using not only an inorganic material but also polyester which is an organic material. In particular, in the case of a photomask having a fine pattern, it is preferable to use soda lime glass, quartz glass, or the like, which has a small coefficient of thermal expansion with temperature. Further, soda-lime glass and quartz glass are particularly preferable materials for a photomask for forming a fine pattern because they hardly change in size due to changes in humidity. When soda glass is used as the substrate material and a silver salt gelatin emulsion is used as the shifter layer, it is difficult to suppress defects and form a fine pattern. Mask modification is applied. It is also possible to use a photomask in which a chrome coating is patterned on a soda glass or quartz glass substrate. When a light-shielding film is formed with a chromium film, it has excellent mechanical strength, heat does not easily accumulate in the mask even after continuous exposure, and it is stable with no regressive properties, so it can withstand long-term use. , Reliable. In particular,
When quartz glass is used as the material of the substrate, it can be used for short wavelength exposure and can form a photomask having high dimensional stability.

【0023】FIBイオン源5としては、例えば、液体
金属ガリウム(Ga)を用いることが出来る。液体金属
イオン源の特徴として他のイオン源に比べて輝度が高い
ことが挙げられ、イオン電流密度で比較すると液体金属
イオン源は他のイオン源に比べ、3から6桁多くのイオ
ン電流を得ることができる。よって、表面加工を短時間
で行うことができる。FIBイオン源5から出射される
ガリウムイオン(Ga )は、2段の集束レンズで加速
されビーム径が集束される。その後、複数の減速レンズ
によりGaイオンの運動エネルギーが抑えられ、イオン
偏向系6でGaイオンの進行方向をフォトマスク3の欠
陥に合わせ、Gaイオンが欠陥に照射される。
As the FIB ion source 5, for example, a liquid
Metallic gallium (Ga) can be used. Liquid metal
Higher brightness than other ion sources as a feature of ion source
It can be mentioned that when compared by ion current density, liquid metal
The ion source is 3 to 6 orders of magnitude more ion than other ion sources.
Current can be obtained. Therefore, surface processing can be done in a short time.
Can be done at. It is emitted from the FIB ion source 5.
Gallium ion (Ga +) Is accelerated by a two-stage focusing lens
And the beam diameter is focused. Then multiple deceleration lenses
The kinetic energy of Ga ions is suppressed by the
In the deflection system 6, the traveling direction of Ga ions is determined by the lack of the photomask 3.
Ga ions are irradiated to the defects in accordance with the depression.

【0024】欠陥を観察する際には、欠陥の修正時に照
射する集束イオンビームのエネルギーに比べて低いエネ
ルギーで欠陥に集束イオンビームが照射される。このと
き、欠陥の表面から二次電子が発生する。この二次電子
を二次イオン検出器4で検出し映像化することにより、
欠陥の観察が可能となる(この二次電子像はSIM(S
canning Ion Microscope)像と
呼ばれる。)。つまり、低い照射エネルギーで欠陥の近
辺に集束イオンビームを照射し、欠陥から飛び出してく
る二次電子を捕獲することにより欠陥の形状や位置を確
認した後、欠陥を修正するために高エネルギーの集束イ
オンビームを欠陥に照射し、欠陥を修正することが出来
る。また、集束イオンビームは、そのビーム径を絞るこ
とにより微細な加工を行うことができるので、本実施形
態のマスクの修正に用いられるに限定されず、量子効果
を使った量子ドットレーザー、そのほかの量子デバイス
の作製に有効な手段でもある。
When observing a defect, the focused ion beam is applied to the defect at a lower energy than the energy of the focused ion beam applied when the defect is repaired. At this time, secondary electrons are generated from the surface of the defect. By detecting this secondary electron with the secondary ion detector 4 and visualizing it,
Defects can be observed (this secondary electron image is SIM (S
It is called a "scanning Ion Microscope" image. ). In other words, the focused ion beam is irradiated near the defect with low irradiation energy, and the shape and position of the defect are confirmed by capturing the secondary electrons that fly out from the defect, and then the high-energy focused beam is used to correct the defect. The defect can be repaired by irradiating the defect with an ion beam. Further, since the focused ion beam can be finely processed by narrowing the beam diameter, the focused ion beam is not limited to be used for correcting the mask of the present embodiment, and a quantum dot laser using a quantum effect, other It is also an effective means for manufacturing quantum devices.

【0025】FIBイオン源5及びイオン偏向系6は真
空チャンバー1の外に配置されるコントロールプロセッ
サー8に電気的に接続されている。更に、二次イオン検
出器4は真空チャンバー1の外の画像観察手段7に電気
的に接続され、この画像観察手段7はコントロールプロ
セッサー8と電気的に接続されている。コントロールプ
ロセッサー8には、欠陥修正量変換手段9、モニター1
0、入力手段11、出力手段12及び欠陥情報読み取り
手段13が並列に接続されており、欠陥修正量変換手段
9には欠陥形状検出手段14が電気的に接続されてい
る。モニター10は、画像化された欠陥の形状を作業者
が観察する画面であり、CRT、液晶などの画像表示装
置を使用することができる。入力手段11は、マスク修
正装置を操作するためのキーボードなどである。また、
出力手段12は欠陥の画像データなどを出力するための
プリンター若しくは欠陥の画像データを保存するための
記憶媒体にデータを書き込むためのデータ書き込み装置
とすることもできる。例えば、磁気記録媒体、光記録媒
体など様々な記憶媒体にデータを書き込むことも出来
る。
The FIB ion source 5 and the ion deflection system 6 are electrically connected to a control processor 8 arranged outside the vacuum chamber 1. Furthermore, the secondary ion detector 4 is electrically connected to the image observation means 7 outside the vacuum chamber 1, and the image observation means 7 is electrically connected to the control processor 8. The control processor 8 includes a defect correction amount conversion means 9 and a monitor 1.
0, an input unit 11, an output unit 12, and a defect information reading unit 13 are connected in parallel, and a defect shape detection unit 14 is electrically connected to the defect correction amount conversion unit 9. The monitor 10 is a screen on which an operator observes the shape of an imaged defect, and an image display device such as a CRT or a liquid crystal can be used. The input means 11 is a keyboard or the like for operating the mask correction device. Also,
The output unit 12 may be a printer for outputting defective image data or the like or a data writing device for writing data in a storage medium for storing the defective image data. For example, data can be written in various storage media such as magnetic recording media and optical recording media.

【0026】欠陥形状検出手段14は、マスク修正装置
と搬送系を介して接続されている。欠陥形状検出手段1
4で検出された欠陥の詳細な形状に基づいて、欠陥に集
束イオンビームが照射され、且つ欠陥の修正途中であっ
ても、欠陥形状検出手段14により取得される欠陥形状
のデータに基づいてコントロールプロセッサー8からマ
スク制御ステージ2を移動させることができ、確実に欠
陥に集束イオンビームを照射することができる。また
は、欠陥形状検出手段14を構成する部分のうち、直接
欠陥形状を検出する検出部は、真空チャンバー1内に設
けられている。そして、欠陥修正量変換手段9により、
欠陥形状検出手段14により得られた欠陥形状のデータ
を黒系欠陥の除去すべき領域及び白系欠陥の補充すべき
領域の修正量に変換する。コントロールプロセッサー8
を通じて該修正量に基づいてFIBイオンビームの照射
条件を決め、FIBイオンビームを欠陥に照射すること
によりマスクの修正を行うことができる。また、二次イ
オン検出器4から画像観察手段7に送られる二次電子に
よる信号を画像化することにより欠陥の位置を確認する
ことができ、それに基づいてFIBイオンビームの照射
条件を決めることも出来る。
The defect shape detecting means 14 is connected to the mask correcting device via a carrying system. Defect shape detection means 1
Even if the defect is irradiated with the focused ion beam based on the detailed shape of the defect detected in 4, and the defect is being repaired, the defect shape detection unit 14 controls the defect shape data. The mask control stage 2 can be moved from the processor 8, and the defect can be reliably irradiated with the focused ion beam. Alternatively, of the portions forming the defect shape detection means 14, the detection unit for directly detecting the defect shape is provided in the vacuum chamber 1. Then, by the defect correction amount conversion means 9,
The defect shape data obtained by the defect shape detecting means 14 is converted into the correction amount of the area where the black defect should be removed and the area where the white defect should be replenished. Control processor 8
Through this, the irradiation conditions of the FIB ion beam are determined based on the correction amount, and the mask can be corrected by irradiating the defect with the FIB ion beam. Further, the position of the defect can be confirmed by imaging the signal of the secondary electrons sent from the secondary ion detector 4 to the image observing means 7, and the irradiation condition of the FIB ion beam can be determined based on that. I can.

【0027】欠陥形状検出手段14について具体的な例
を挙げて説明する。欠陥形状検出手段14として原子間
力顕微鏡(AFM:Atomic Force Mic
roscope)を用いた場合について述べる。AFM
は図2に示すように先端の尖ったプローブを検出したい
欠陥に近接させ走査することにより、検出したい欠陥の
形状の三次元像を取得することが出来る装置である。
The defect shape detecting means 14 will be described with a specific example. As the defect shape detection means 14, an atomic force microscope (AFM) is used.
The case of using the roscope) will be described. AFM
Is an apparatus capable of acquiring a three-dimensional image of the shape of a defect to be detected by bringing a probe with a sharp tip into proximity with the defect to be detected and scanning as shown in FIG.

【0028】原子間力顕微鏡(AFM:Atomic
Force Microscope)は、一般に広く用
いられている光学顕微鏡や電子顕微鏡などとは全く異な
る原理により、試料表面を高倍率で観察することが出来
る装置である。非常に鋭利な先端を持つ針を試料に近づ
けると、種々の要因により両者の間に引力や斥力が働
く。この力を利用して試料の表面形状を観察するのがA
FMであり、名前が示すように測定条件により原子間力
を利用した原子像を得ることが出来る。測定に用いる探
針はSi又はSi製であり、長さが約3μm、先
端の極率半径が10から15nmのような非常に微細な
構造を有している。
Atomic force microscope (AFM: Atomic)
The Force Microscope is an apparatus capable of observing a sample surface at a high magnification based on a principle completely different from that of an optical microscope or an electron microscope which is generally widely used. When a needle with a very sharp tip is brought close to the sample, attractive and repulsive forces act between the two due to various factors. A is to observe the surface shape of the sample using this force.
It is FM, and as the name implies, it is possible to obtain an atomic image utilizing interatomic force depending on the measurement conditions. The probe used for the measurement is made of Si 3 N 4 or Si, and has a very fine structure with a length of about 3 μm and a tip radius of 10 to 15 nm.

【0029】次に、AFMの測定システムについて説明
する。図2(a)に示すように、この探針に試料をゆっ
くりと近づけていくと、ある距離で両者の間に引力や斥
力が働き、探針がついているカンチレバー(図示せず)
にゆがみが生じる。このゆがみは、レバーの背面に当て
られたレーザー光の反射角の変化により光センサーで検
知され、探針を試料表面で走査したときにレバーのゆが
み量が一定となるように、探針と試料間の距離が制御さ
れる。試料表面の走査(X、Y方向)と探針―試料間距
離の制御(Z方向)はピエゾスキャナにより行われ、各
スキャナに印加された電圧を解析処理することにより試
料表面の像が得られる。原子間力顕微鏡の特徴として
は、試料表面の高さ方向の情報が高分解能(0.01n
m)で得ることが出来る。また、摩擦力や磁気力などの
物理的性状の像を得ることができる。さらに、数千倍乃
至数百万倍(試料によっては原子レベル)の像を得るこ
とが出来る。また、絶縁物も特殊な前処理なしに測定で
きる。
Next, an AFM measurement system will be described. As shown in FIG. 2 (a), when a sample is slowly brought close to this probe, an attractive force or a repulsive force acts between them at a certain distance, and a cantilever (not shown) with the probe is attached.
Distortion occurs. This distortion is detected by the optical sensor due to the change in the reflection angle of the laser beam applied to the back surface of the lever, and when the probe is scanned on the sample surface, the amount of distortion of the lever becomes constant and the probe and sample The distance between is controlled. Scanning of the sample surface (X, Y directions) and control of the probe-sample distance (Z direction) are performed by the piezo scanner, and an image of the sample surface is obtained by analyzing the voltage applied to each scanner. . One of the features of the atomic force microscope is that information in the height direction of the sample surface has high resolution (0.01 n
m) can be obtained. Also, an image of physical properties such as frictional force and magnetic force can be obtained. Further, it is possible to obtain an image of several thousand times to several million times (atomic level depending on the sample). Also, insulators can be measured without special pretreatment.

【0030】欠陥が検出された場合、欠陥の位置を確認
した後、三次元形状を観察したい領域を決め、探針を領
域内で走査させることにより欠陥の三次元形状を取得す
ることが出来る。先ず、探針31を欠陥32と一定の距
離を保つようにして図2に示したX方向に探針を走査す
る。一旦X方向に欠陥32を走査し終わるとY方向に探
針31がシフトされ、先にX方向に走査した向きとは逆
の向きにX方向を走査する。この走査を繰り返すことに
より、図2(b)に示すように、欠陥32の全体を含む
三次元形状走査領域34内の凹凸を検知することが出来
る。また、事前に欠陥検査装置により欠陥の位置情報が
記憶装置に記憶されており、この情報を欠陥情報読み取
り手段13で読み取ることにより欠陥の位置を確認する
ことができ、欠陥32のみを走査することが可能にな
る。欠陥形状検出手段14を真空チャンバー1内に配設
し、FIBイオン源5、イオン偏向系6、二次イオン検
出器4及びマスク制御ステージ2と電気的に接続するこ
とにより欠陥の修正途中で修正箇所を観察することも可
能になる。修正途中で修正箇所を観察することが出来る
ので、精度良く十分に欠陥の修正を行うことができる。
When a defect is detected, it is possible to obtain the three-dimensional shape of the defect by confirming the position of the defect, deciding an area where the three-dimensional shape is to be observed, and scanning the probe in the area. First, the probe 31 is scanned in the X direction shown in FIG. 2 while keeping the probe 31 at a constant distance from the defect 32. Once the defect 32 has been scanned in the X direction, the probe 31 is shifted in the Y direction, and the X direction is scanned in the direction opposite to the direction in which the X direction was previously scanned. By repeating this scanning, as shown in FIG. 2B, it is possible to detect the unevenness in the three-dimensional shape scanning region 34 including the entire defect 32. Further, the position information of the defect is stored in advance in the storage device by the defect inspection device, and the position of the defect can be confirmed by reading this information by the defect information reading means 13, and only the defect 32 is scanned. Will be possible. The defect shape detecting means 14 is arranged in the vacuum chamber 1 and is electrically connected to the FIB ion source 5, the ion deflection system 6, the secondary ion detector 4 and the mask control stage 2 so that the defect can be corrected during the correction. It is also possible to observe the place. Since the repaired portion can be observed during the repair, the defect can be repaired accurately and sufficiently.

【0031】本実施形態では、欠陥の形状を計測するた
めに、探針を使用した原子間力顕微鏡を使用したが、こ
れに限定されず、例えば、特に、微小な表面形状を計測
するためには、走査型プローブ顕微鏡(SPM、ST
M)、レーザー顕微鏡、白色光顕微鏡なども用いること
が出来る。また、それらを組み合わせてより精度の高い
計測を行っても良い。
In this embodiment, an atomic force microscope using a probe is used to measure the shape of the defect, but the present invention is not limited to this. For example, in particular, to measure a minute surface shape. Is a scanning probe microscope (SPM, ST
M), a laser microscope, a white light microscope, etc. can also be used. Further, it is also possible to combine them for more accurate measurement.

【0032】欠陥形状検出手段14で欠陥が検出された
場合、欠陥修正量変換手段9を通してコントロールプロ
セッサー8に欠陥形状のデータが送られ、コントロール
プロセッサー8によりマスク制御ステージ2を欠陥が観
察できる位置に移動させる。このとき、コントロールプ
ロセッサー8に送られた欠陥の位置情報は欠陥情報読み
取り手段13で読み取られ、コントロールプロセッサー
8を介して搬送系であるマスク制御ステージ2にステー
ジの移動方向や移動距離の情報が伝達される。コントロ
ールプロセッサー8から情報を受け取ったマスク制御ス
テージ2は、情報に基づいてステージを移動させ、集束
イオンビームを照射できる範囲に欠陥を移動させる。
When the defect shape detection means 14 detects a defect, the defect shape data is sent to the control processor 8 through the defect correction amount conversion means 9, and the control processor 8 moves the mask control stage 2 to a position where the defect can be observed. To move. At this time, the position information of the defect sent to the control processor 8 is read by the defect information reading means 13, and the information of the moving direction and the moving distance of the stage is transmitted to the mask control stage 2 which is the transport system via the control processor 8. To be done. The mask control stage 2 that has received the information from the control processor 8 moves the stage based on the information and moves the defect to a range where the focused ion beam can be irradiated.

【0033】さらに、欠陥形状検出手段14により取得
された欠陥の三次元形状のデータは、欠陥の三次元形状
は高さ方向に分割され、欠陥修正量変換手段9により欠
陥の等高線マップが作成される。この等高線マップをも
とに各々の高さにおける欠陥修正量が計算される。図3
を用いて欠陥修正量変換手段9について詳細に説明す
る。透明基板41上に凸状の欠陥42が形成されてい
る。欠陥42は、透明基板41上のシフト層を形成する
必要のない領域に付着した異物若しくはシフト層を形成
する材料の一部であり、光透過性が低いCr及びハーフ
トーン型位相シフトマスクのシフト層を形成する材料が
付着した黒系欠陥である。また、凸状の欠陥に限定され
ず、正常なマスクパターンの一部が欠損した白系欠陥で
あっても良い。黒系欠陥を修正する場合には反応性ガス
として腐食性ガスを欠陥に吹き付けながら集束イオンビ
ームを照射することにより余分な付着物などが除去され
る。また、白系欠陥を修正する場合は反応性ガスとして
炭素を含むガスを欠陥に吹き付けながら集束イオンビー
ムを照射することによりパターンの欠損部にカーボン膜
を体積させることができる。
Further, in the three-dimensional shape data of the defect acquired by the defect shape detecting means 14, the three-dimensional shape of the defect is divided in the height direction, and the defect correction amount converting means 9 creates a contour map of the defect. It The defect correction amount at each height is calculated based on this contour map. Figure 3
The defect correction amount conversion means 9 will be described in detail with reference to. A convex defect 42 is formed on the transparent substrate 41. The defect 42 is a foreign material attached to a region on the transparent substrate 41 where the shift layer is not required to be formed or a part of a material forming the shift layer, and has a low light transmittance of Cr and the shift of the halftone phase shift mask. It is a black defect in which the material forming the layer is attached. The defect is not limited to the convex defect, and may be a white defect in which a part of the normal mask pattern is missing. In the case of repairing a black defect, an extraneous deposit is removed by irradiating a focused ion beam while spraying a corrosive gas as a reactive gas on the defect. Further, in the case of repairing a white defect, the carbon film can be made to volume in the defective portion of the pattern by irradiating a focused ion beam while blowing a gas containing carbon as a reactive gas onto the defect.

【0034】欠陥形状検出手段14により得られた欠陥
の三次元形状のデータは、高さ方向に分割され、図3
(a)に示すように複数の分割領域43に分割される。
この分割された分割領域43の高さに関するデータに基
づいて、欠陥42の等高線マップを作成し、欠陥42の
三次元形状を二次元化する。図3(b)は、欠陥42の
高さ方向の形状データが分割領域43で分割されたデー
タをもとに作成された等高線マップの一例である。等高
線マップは、同一高さ部分を線で結び欠陥の三次元形状
を二次元化したマップである。得られた等高線マップに
基づき、欠陥のそれぞれの領域の高さにより修正量が計
算される。修正量が判明すると、該欠陥を修正するため
に照射される集束イオンビームの照射量、或いは照射時
間を計算される。本実施形態のように、欠陥の形状を検
出し、その形状に基づいて集束イオンビームの照射条件
を決めることにより、光転写性のデータに基づいて修正
を行う場合と比較し、高い精度で修正を行うことができ
る。
The data of the three-dimensional shape of the defect obtained by the defect shape detecting means 14 is divided in the height direction, as shown in FIG.
It is divided into a plurality of divided areas 43 as shown in FIG.
A contour map of the defect 42 is created based on the data regarding the height of the divided areas 43, and the three-dimensional shape of the defect 42 is made into a two-dimensional shape. FIG. 3B is an example of a contour map created based on the data obtained by dividing the shape data of the defect 42 in the height direction in the divided region 43. The contour map is a map in which the same height portion is connected by a line and the three-dimensional shape of the defect is two-dimensionalized. Based on the obtained contour map, the correction amount is calculated according to the height of each area of the defect. When the correction amount is known, the irradiation amount or irradiation time of the focused ion beam irradiated to correct the defect is calculated. As in the present embodiment, by detecting the shape of the defect and determining the irradiation condition of the focused ion beam based on the shape, the defect is corrected with high accuracy as compared with the case where the correction is performed based on the data of the phototransferability. It can be performed.

【0035】図4は本実施形態のマスク修正装置を用い
てマスクを修正するマスク修正方法の概略を示したフロ
ー図である。先ず、FIBイオン源5で発生したイオン
ビームがイオン偏向系6を通してフォトマスク3上を走
査制御し、フォトマスク3上に形成されているパターン
から放出される二次電子を二次イオン検出器4で捕獲す
る。このように低エネルギーの集束イオンビームをフォ
トマスク3に照射することにより、欠陥を検出し、欠陥
の位置の特定を行う(S101)。
FIG. 4 is a flow chart showing an outline of a mask repairing method for repairing a mask using the mask repairing apparatus of this embodiment. First, the ion beam generated by the FIB ion source 5 scans and controls the photomask 3 through the ion deflection system 6 to detect the secondary electrons emitted from the pattern formed on the photomask 3 by the secondary ion detector 4. Capture with. By irradiating the photomask 3 with a focused ion beam of low energy in this way, a defect is detected and the position of the defect is specified (S101).

【0036】欠陥の位置に関する情報は、事前に記録さ
れた欠陥位置情報を欠陥情報読み取り手段13によって
読み取り、コントロールプロセッサー8を介して欠陥を
集束イオンビームで照射できるようにマスク制御ステー
ジ2が移動される。マスク制御ステージ2は、平面上の
X−Y方向に移動させることができるので、観察すべき
欠陥分がイオンビームの照射可能範囲に入るようにマス
ク制御ステージ2を移動させる。次に、イオンビーム照
射によりフォトマスクの表面から放出される二次イオン
を二次イオン検出器4により検出し、検出された信号を
画像観察手段7により画像として捕らえることにより、
マスクパターン画像を観察することが出来る。欠陥を観
察する際に照射する集束イオンビームのエネルギーを欠
陥を修正する際に照射する集束イオンビームのエネルギ
ーより抑えることにより、基板の損傷を抑えつつ欠陥を
観察することが出来る(S102)。
As for the information on the position of the defect, the defect position information recorded in advance is read by the defect information reading means 13, and the mask control stage 2 is moved so that the defect can be irradiated with the focused ion beam via the control processor 8. It Since the mask control stage 2 can be moved in the X-Y directions on the plane, the mask control stage 2 is moved so that the defect to be observed falls within the irradiation range of the ion beam. Next, secondary ions emitted from the surface of the photomask by ion beam irradiation are detected by the secondary ion detector 4, and the detected signal is captured as an image by the image observation means 7,
The mask pattern image can be observed. By suppressing the energy of the focused ion beam irradiated when observing the defect to be lower than the energy of the focused ion beam irradiated when correcting the defect, the defect can be observed while suppressing damage to the substrate (S102).

【0037】次に、欠陥の三次元形状を計測する。先の
工程において、欠陥の位置は特定されているので、欠陥
形状検出手段14により欠陥の三次元形状を計測する。
このとき、予め欠陥の位置を特定しているので欠陥のみ
を走査することができ、欠陥の形状のデータを取得する
際に余分な領域を走査することがなく、速やかにデータ
の取得を行うことができる。本実施形態では、欠陥の形
状を計測するために、探針を使用した原子間力顕微鏡を
使用したが、これに限定されず、例えば、微小な表面形
状を計測するためには、走査型プローブ顕微鏡(SP
M、STM)、レーザー顕微鏡、白色光顕微鏡なども用
いることが出来る。また、それらを組み合わせてより精
度の高い計測を行っても良い(S103)。
Next, the three-dimensional shape of the defect is measured. Since the position of the defect has been specified in the previous step, the defect shape detecting means 14 measures the three-dimensional shape of the defect.
At this time, since the position of the defect is specified in advance, only the defect can be scanned, and the data of the defect shape can be acquired promptly without scanning an extra area. You can In this embodiment, an atomic force microscope using a probe is used to measure the shape of the defect, but the present invention is not limited to this. For example, in order to measure a minute surface shape, a scanning probe is used. Microscope (SP
M, STM), a laser microscope, a white light microscope, etc. can also be used. Further, it is also possible to combine them to perform more accurate measurement (S103).

【0038】次に、欠陥形状検出手段14で取得された
欠陥の形状のデータのうち欠陥の高さ方向のデータを欠
陥修正量変換手段9により分割する(S104)。分割
された高さ方向のデータのうち、同じ高さの点を結ぶこ
とにより欠陥の等高線マップが作成される(S10
5)。この等高線マップに基づいて欠陥修正量変換手段
9により集束イオンビームの照射量及び照射時間などの
照射条件が決定される(S106)。よって、欠陥の平
面内の位置については、フォトマスクが装着されている
マスク制御ステージ2により位置決めが行われ、高さ方
向(若しくは深さ方向)については、集束イオンビーム
の照射条件で欠陥の修正量が調整されることにより、欠
陥の修正が行われる(S107)。
Next, among the defect shape data acquired by the defect shape detecting means 14, the data in the height direction of the defect is divided by the defect correction amount converting means 9 (S104). A defect contour map is created by connecting points of the same height in the divided data in the height direction (S10).
5). The defect correction amount conversion means 9 determines irradiation conditions such as the irradiation amount and irradiation time of the focused ion beam based on the contour map (S106). Therefore, the position of the defect in the plane is positioned by the mask control stage 2 on which the photomask is mounted, and the defect is corrected in the height direction (or the depth direction) under the irradiation condition of the focused ion beam. The defect is corrected by adjusting the amount (S107).

【0039】欠陥の修正が行われた後、再度、欠陥形状
検出手段14により欠陥形状の計測が行われ、修正が確
実に行われていれば欠陥修正を終了する(S108)。
ここで、十分に修正が行われていないことが判明すれば
再び三次元形状のデータをもとに等高線マップを作成
し、欠陥修正量を計算し直し、集束イオンビームの照射
条件を最適化して修正を行う。この工程を繰り返し行う
ことにより確実に欠陥の修正を行うことができる。ま
た、集束イオンビームの照射途中であっても、逐次欠陥
の三次元形状を測定しながら照射することにより欠陥の
修正を行っても良い。
After the defect is corrected, the defect shape detecting means 14 measures the defect shape again, and if the correction is surely made, the defect correction is finished (S108).
Here, if it is found that the correction has not been sufficiently performed, a contour map is created again based on the data of the three-dimensional shape, the defect correction amount is recalculated, and the focused ion beam irradiation conditions are optimized. Make corrections. By repeating this process, it is possible to surely correct the defect. Further, even during the irradiation of the focused ion beam, the defects may be corrected by successively irradiating them while measuring the three-dimensional shape of the defects.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、欠陥を観察しながら欠
陥の修正を行うことにより高い精度で修正を行うことが
できる。さらに、欠陥の三次元形状のデータに基づいて
集束イオンビームの照射条件を決めることにより、欠陥
の修正残り或いは透明基板への照射損傷を発生させるこ
となく欠陥を修正することが可能となる。特に、修正が
困難であったレベンソン型位相シフトマスクに発生する
透明突起状欠陥を修正する際にも、成分元素を検出する
ことなく、欠陥形状を検出することにより集束イオンビ
ームの照射量或いは照射時間を計算させて修正すること
により精度良く修正することが可能である。更に、欠陥
形状検出手段と欠陥修正量変換手段を組み合わせること
により、高さ方向の修正量を高い精度で設定することが
でき、その情報を集束イオンビームの照射条件に反映さ
せることにより修正残り或いは透明基板の照射損傷を抑
えることができる。
According to the present invention, the defect can be corrected with high accuracy by observing the defect and correcting the defect. Further, by determining the irradiation condition of the focused ion beam based on the data of the three-dimensional shape of the defect, it becomes possible to correct the defect without causing the defect correction residue or the irradiation damage to the transparent substrate. In particular, even when repairing a transparent protrusion defect that occurs in a Levenson-type phase shift mask that was difficult to repair, by detecting the defect shape without detecting the component elements, the irradiation amount or irradiation of the focused ion beam It is possible to correct with high accuracy by calculating the time and correcting it. Further, by combining the defect shape detection means and the defect correction amount conversion means, the correction amount in the height direction can be set with high accuracy, and the information can be reflected in the irradiation condition of the focused ion beam so that the correction remaining or Irradiation damage to the transparent substrate can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態におけるフォトマスク修正装
置の構成の概略を示す構造ブロック図である。
FIG. 1 is a structural block diagram showing an outline of a configuration of a photomask correction apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態におけるフォトマスク修正装
置の欠陥形状検出時の探針の動作を示した探針動作図で
ある。
FIG. 2 is a probe operation diagram showing an operation of the probe when detecting a defect shape of the photomask repairing apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態における欠陥の形状データを
分割する手順を示したデータの概略処理図である。
FIG. 3 is a schematic data processing diagram showing a procedure for dividing defect shape data according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態における欠陥修正方法の手順
を示したフロー図である。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of a defect repairing method in the embodiment of the present invention.

【図5】フォトマスク上に発生する欠陥の概略を示した
概略図である
FIG. 5 is a schematic diagram showing an outline of defects generated on a photomask.

【図6】ハーフトーン型位相シフトマスクに発生する欠
陥の一例を示した概略図である。
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a defect occurring in a halftone type phase shift mask.

【図7】レベンソン型位相シフトマスクに発生する欠陥
の一例を示した概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a defect occurring in a Levenson-type phase shift mask.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空チャンバー 2 マスク制御ステージ 3 フォトマスク 4 二次イオン検出器 5 イオン源 6 イオン偏向系 7 画像観察手段 8 コントロールプロセッサー 9 欠陥修正量変換手段 10 モニター 11 入力手段 12 出力手段 13 欠陥情報読み取り手段 14 欠陥形状検出手段 31 探針 32 欠陥 34 三次元形状走査領域 41 透明基板 42 欠陥 43 分割領域 111 透明基板 112 ハーフトーンシフター層 113 欠陥 121 透明基板 122 遮光膜 123 突起状欠陥 124 溝部 1 vacuum chamber 2 Mask control stage 3 photo mask 4 Secondary ion detector 5 Ion source 6 Ion deflection system 7 Image observation means 8 control processor 9 Defect correction amount conversion means 10 monitors 11 Input means 12 Output means 13 Defect information reading means 14 Defect shape detection means 31 probe 32 defects 34 Three-dimensional scanning area 41 transparent substrate 42 defects 43 divided areas 111 transparent substrate 112 Halftone shifter layer 113 defects 121 transparent substrate 122 Light-shielding film 123 protrusion defect 124 groove

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マスクに集束イオンビームを照射すること
により欠陥を修正するマスク修正装置であって、欠陥の
三次元形状を検出する欠陥形状検出手段と、該欠陥の三
次元形状のデータを該欠陥の修正量に変換する欠陥修正
量変換手段を備え、該修正量に基づいて集束イオンビー
ムを照射することを特徴とするマスク修正装置。
1. A mask repairing device for repairing a defect by irradiating a mask with a focused ion beam, comprising defect shape detecting means for detecting a three-dimensional shape of the defect, and data of the three-dimensional shape of the defect. A mask repairing device comprising: a defect repairing amount converting means for converting into a defect repairing amount, and irradiating a focused ion beam based on the repairing amount.
【請求項2】前記欠陥は黒系欠陥又は白系欠陥であるこ
とを特徴とする請求項1記載のマスク修正装置。
2. The mask repair apparatus according to claim 1, wherein the defect is a black defect or a white defect.
【請求項3】前記欠陥修正量変換手段により生成される
前記欠陥の修正量に基づいて、前記集束イオンビームの
照射量及び照射時間が決定されることを特徴とする請求
項1記載のマスク修正装置。
3. The mask correction according to claim 1, wherein the irradiation amount and irradiation time of the focused ion beam are determined based on the correction amount of the defect generated by the defect correction amount conversion means. apparatus.
【請求項4】前記欠陥の三次元形状を観察しながら前記
欠陥の修正を行うことを特徴とする請求項1記載のマス
ク修正装置。
4. The mask repairing apparatus according to claim 1, wherein the defect is repaired while observing the three-dimensional shape of the defect.
【請求項5】前記マスクはハーフトーン型位相シフトマ
スク若しくはレベンソン型位相シフトマスクであること
を特徴とする請求項1記載のマスク修正装置。
5. The mask repairing apparatus according to claim 1, wherein the mask is a halftone type phase shift mask or a Levenson type phase shift mask.
【請求項6】前記欠陥形状検出手段は原子間力顕微鏡で
あることを特徴とする請求項1記載のマスク修正装置。
6. The mask repairing apparatus according to claim 1, wherein the defect shape detecting means is an atomic force microscope.
【請求項7】前記欠陥修正量変換手段により前記欠陥の
等高線マッピングが作成されることを特徴とする請求項
1記載のマスク修正装置。
7. The mask repairing apparatus according to claim 1, wherein the defect repairing amount converting means creates a contour mapping of the defect.
【請求項8】前記欠陥に反応性ガスを流しながら前記集
束イオンビームを照射することを特徴とする請求項1記
載のマスク修正装置。
8. The mask repairing apparatus according to claim 1, wherein the focused ion beam is irradiated while a reactive gas is allowed to flow through the defects.
【請求項9】マスクに集束イオンビームを照射して欠陥
を修正するマスク修正方法において、欠陥の三次元形状
を検出し、該欠陥の三次元形状のデータを該欠陥の修正
量に変換し、該修正量に基づいて集束イオンビームを照
射することを特徴とするマスク修正方法。
9. A mask repairing method for repairing a defect by irradiating a mask with a focused ion beam, detecting a three-dimensional shape of the defect, and converting data of the three-dimensional shape of the defect into a correction amount of the defect, A mask repairing method comprising irradiating a focused ion beam based on the modification amount.
【請求項10】前記集束イオンビームは、前記欠陥の三
次元形状を観察しながら照射されることを特徴とする請
求項9記載のマスク修正方法。
10. The mask repairing method according to claim 9, wherein the focused ion beam is irradiated while observing the three-dimensional shape of the defect.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011513775A (en) * 2008-02-28 2011-04-28 カールツァイス エスエムエス ゲーエムベーハー Method for processing object having fine structure
JP2012513615A (en) * 2008-12-23 2012-06-14 カールツァイス エスエムエス ゲーエムベーハー Method for measuring the repair shape of a defect at or near the edge of a photomask substrate
KR101269562B1 (en) 2011-09-08 2013-06-04 서울대학교산학협력단 Processing method using focused ion beam
WO2023094359A1 (en) * 2021-11-23 2023-06-01 Carl Zeiss Smt Gmbh Methods and apparatuses for processing a lithographic object

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